Ένα πρόσφατο επιτεύγμα στην έρευνα της κβαντικής εγκλειστικότητας από το Εργαστήριο Δομημένου Φωτός του Πανεπιστημίου του Witwatersrand στη Νότια Αφρική άνοιξε νέες πιθανότητες για την κβαντική επικοινωνία. Με επικεφαλής τον καθηγητή Andrew Forbes, σε συνεργασία με το θεωρητικό των συνοριακών καταστάσεων Robert de Mello Koch, η ομάδα κατάφερε να ελέγξει κβαντικά συγκεντρωμένα σωματίδια χωρίς να αλλάζει τις κυρίαρχες ιδιότητές τους.
Ο κλειδί για αυτήν την επίτευξη βρίσκεται στην κατανόηση της τοπολογίας στην κβαντική εγκλειστικότητα. Με το να εγκλωβίζουν δύο πανομοιότυπα φωτόνια και να προσαρμόζουν την κοινή κυματοσυνάρτησή τους, οι ερευνητές μπόρεσαν να αποκαλύψουν τη συλλογική δομή των σωματιδίων. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει τη διατήρηση ορισμένων ιδιοτήτων, παρόμοια με το πώς ένα φλιτζάνι καφέ και ένα βαρελάκι είναι τοπολογικά ισοδύναμα λόγω της αμετάβλητης τρύπας τους.
Η μελέτη επικεντρώνεται στην τοπολογία Skyrmion, ένα έννοια που αναφέρεται σε μια παγκόσμια ιδιότητα που παραμένει αμετάβλητη παρά την επεξεργασία. Τα Skyrmions, γνωστά για την σταθερότητά τους, έχουν μελετηθεί εκτενώς σε διάφορα υλικά, συμπεριλαμβανομένων μαγνητικών και υγρών κρυστάλλων. Η ομάδα ερευνά τον τρόπο αξιοποίησης αυτών των τοπολογικών χαρακτηριστικών σε κβαντικά εγκλεισμένα skyrmions για την τεχνολογία αποθήκευσης δεδομένων.
Επιπλέον, η ομάδα προτείνει τη χρήση της τοπολογίας ως συστήματος κατάταξης για εγκλειστικές καταστάσεις, αντίστοιχα με ένα αλφάβητο. Με την κατάταξη των κβαντικών skyrmions βάσει των τοπολογικών τους χαρακτηριστικών, νέοι πρωτόκολλα επικοινωνίας μπορούν να αναπτυχθούν για κβαντικά συστήματα. Αυτή η καινοτομική προσέγγιση μπορεί να ανατρέψει τον τρόπο που η πληροφορία κωδικοποιείται και μεταδίδεται στην κβαντική επικοινωνία, ειδικά όταν οι παραδοσιακές μέθοδοι αποτυγχάνουν λόγω ελάχιστης εγκλειστικότητας.
Η σημασία αυτής της έρευνας έγκειται στις πρακτικές εφαρμογές της. Το να ξεπεράσουμε την πρόκληση της διατήρησης εγκλειστικών καταστάσεων ήταν καιρό προβληματικό για τα κβαντικά συστήματα. Τα ευρήματα της ομάδας υποδεικνύουν ότι η τοπολογία μπορεί να παραμείνει ανέπαφη ακόμα και όταν η εγκλειστικότητα εξασθενεί, προσφέροντας ένα νέο μηχανισμό κωδικοποίησης. Ως αποτέλεσμα, νέα πρωτόκολλα μπορούν να καθοριστούν και να εξερευνηθούν, ανοίγοντας έναν κόσμο πιθανοτήτων για τοπολογικές μη τοπικές κβαντικές καταστάσεις.
Συνολικά, η επανάσταση στην κατανόηση της τοπολογίας στην κβαντική εγκλειστικότητα αποτελεί σημαντική πρόοδο προς την επαναστατική κβαντική επικοινωνία. Η έρευνα της ομάδας θέτει τις βάσεις για την ανάπτυξη νέων πρωτοκόλλων και την εξερεύνηση των τοπολογικών μη τοπικών κβαντικών καταστάσεων, ενδεχομένως μετατρέποντας τον τομέα της κβαντικής επικοινωνίας και επεξεργασίας πληροφοριών.
The source of the article is from the blog queerfeed.com.br